煤矿数字化瓦斯远程监控联网系统的应用 - 安防知识网

当前，煤矿安全事故时有发生，而其中多数是瓦斯爆炸造成的。如何监测和预防瓦斯安全事故的发生，煤矿数字化瓦斯监测监控联网系统是其中解决方案之一。此系统是集计算机网络技术、软件技术、以及数字通讯技术、微电子技术于一体，并实际应用于煤矿行业，本文就来介绍一下此系统。

目前我国正处在工业化加速发展的阶段，同时又是各类生产安全事故的“易发期”。我国煤矿行业是一个事故多发的领域，尽管全行业按照国务院的指示精神，通过采取瓦斯综合治理的七项措施使得2005年煤矿事故数下降了9.2%，死亡率减少1.5%，煤炭生产百万吨死亡率为2.811，减少了0.270，但总体上煤矿的安全形势依然十分严峻。

概述

现在煤矿数字化瓦斯监控系统已经由简单的单井监测监控系统发展到了第二个阶段，即实现了省、市、县范围内的实时监控联网。通过系统联网，使得省、市、县，乃至全国各级网络平台都能随时掌握系统内每个煤矿、每个工作面的状况，并对井下甲烷、一氧化碳、风速、温度、风门开关、设备开停等情况进行实时监控，一旦出现异常不仅能及时报警、断电，让煤矿根据系统采集的数据情况采取针对性措施；同时还可以为各级管理部门提供一个对现场监督、指挥、控制、协调的数字化平台，有效地防止和避免了煤矿事故，特别是瓦斯事故的发生。\r\n本文介绍的这套系统是在GIS系统的基础上自主研发的瓦斯数据实时监控系统、煤矿瓦斯数据分析系统、煤矿综合管理系统、煤矿短信报警系统。这些系统能对矿井瓦斯情况实现无人自动监控、自动报警，能确保安全监察业务准确、实时、快速的运行，保证抢险救灾、安全救护的高效运作，对煤炭开采的各安全生产指标作出科学、全面的统计分析，并提供全面的系统数据，为各级领导对煤矿管理做出科学决策提供准确资料。\

联网组成

现以某省煤矿瓦斯远程监控系统为例，来介绍一下煤矿数字化瓦斯远程监测监控联网系统在煤矿行业的应用。\r\n一个省的煤矿安全管理系统可分为四个大的管理层面，第一个层面是单矿的监测监控系统，第二个层面是县级煤矿安全管理平台，负责从各个煤矿接受实时的瓦斯浓度等监控数据，对各个煤矿实施安全生产的直接管理。第三个层面是地市级煤矿安全管理平台，负责对全市各个县的监控平台及所属煤矿进行安全生产进行监督，对全市的总体安全生产形势进行分析评估。第四个层面是省级煤矿安全管理平台，负责对全省所有的监控平台煤矿安全生产进行监督，对全省的总体安全生产形势进行分析评估。

系统主要功能

下面就其中的几个功能做个简单的介绍：

GIS实时信息监控功能

该子系统通过基于互联网的电子地图系统（WEB GIS），完成对全部辖区的各个煤矿进行总体监控，监控中心的大屏幕上，可显示辖区内各煤矿分布图。当某一个煤矿发生告警时，地图上相应的区块的颜色发生变化，并且根据告警的紧急程度颜色也有所不同。管理部门领导及管理人员点击该告警区域，系统进入煤矿井下通风系统图，从图上可以很清楚地看到是哪个位置发生了告警，瓦斯浓度是多少，附近的风机开停状态等。

瓦斯数据分析系统

对煤矿瓦斯的数据进行趋势分析，趋势分析在时间精度上以分钟、小时、天、月等为主要分析角度，目的是为了发现传感器瓦斯数据的短期波动规律，找到瓦斯的变化周期，波动范围，波动幅度等信息。\r\n通过分析，预测瓦斯变化周期，由计算机自动发现隐藏在大量瓦斯数据中的短期波动规律，同时根据这些规律对将来最近一段时间进行预测，系统能预测出某个传感器在下一个5分钟，10分钟……甚至下一个或几个小时的瓦斯变化数据，对安全防范进行辅助指导工作。

煤矿综合管理系统

该系统是全省对所辖煤矿的所有主要设备、特殊工种人员等进行统一备案，管理，跟踪。对于设备的检测、校准、维修、更换以及人员的受训、替换、基本资料等进行督促和记录，以保证各个煤矿保持安全、良好的工作状态。

煤矿短信报警系统

此系统是将所辖范围内发生报警的煤矿的时间、报警地点、瓦斯数值、处理结果以及各级监管部门的处理意见与报警短信息的发送情况随时存储在数据库中，为管理部门监管提供完整的科学依据。

系统特点

从这套系统在目前全国的使用情况来看相比于其它监控系统具有以下特点:\

技术领先、符合国家和行业相关标准和要求

此系统在设计过程中参考并遵循了国家相关的标准和规范，这些规范包括：煤矿“一通三防”远程监察信息网络系统总体设计方案；煤矿“一通三防”远程监察信息网络系统；实时数据采集与传输技术要求；煤矿安全监察地理信息系统(GIS)规范；国家安全生产信息系统建设技术指导书。

通风系统图和采掘工程平面图的电子化管理

通过对煤矿通风系统图和采掘工程平面图进行矢量化，可以把传统的纸制地图转变为电子地图。

扩展煤矿综合管理平台

系统不但能够对瓦斯数据进行实时的联网监控，而且可以对煤矿的基本信息，设备，人员等进行统一的管理。

采用数据仓库和数据挖掘技术的瓦斯综合分析预测

系统采用先进的数据仓库和数据挖掘技术，能够发现隐藏在海量瓦斯数据中的潜在规律。系统支持对煤矿瓦斯数据的比较、关联功能，同时能够分析瓦斯地质突变和趋势，并根据历史数据进行多种模式的预测。

系统可靠性

采用了双机备份技术对系统进行双重加固，如果一个主机发生故障，另一个系统自动接管；系统都安装了防火墙和先进的防毒杀毒软件。

服务支持优势\

通过在山西、内蒙、河北、四川、辽宁等地许多重点产煤县和矿务局的联网实践证明，系统功能组合能够为某个矿区的要求量体裁衣，从而设计出性能价格比最好的方案。

煤矿监控系统设计是一个不断完善发展的过程，目前煤矿监控系统仅仅监控瓦斯、风速、风机风门开停等传感器状态。未来，系统将进一步监控井下人员、地磅信息等多种数据。本系统为系统扩充预先保留了接口，井下人员定位系统和地磅监控管理系统，一旦用户需要，可以很方便地挂接。

可以相信，建立煤矿安全管理信息系统，利用计算机、通讯等现代高科技手段，可以很有效地改进煤矿安全的管理。通过对矿井通风、瓦斯系统实施有效的监控，可以控制并减少瓦斯事故的发生。